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聚合物基纳米复合材料由于其优异的化学与物理性能，而被广泛应用于不同领域。相对于纯的聚合物材料，聚合物基纳米复合材料在力学、热稳定性等方面的性能更加优越，而在一些特殊功能上如磁学、光学、电学等方面的性能则更加突出。聚合物基纳米复合材料完善的结合了无机纳米粒子的性能及高分子材料性能于一体，同时均匀分散在聚合物基质中的纳米粒子也提高了聚合物材料的性能。金红石型纳米TiO2是具有多方面的优点而被广泛应用，如光电性能，低成本，高光催化活性，化学稳定及无毒，抗菌性，防紫外线和环境净化功能。通过硅烷偶联剂甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）对纳米TiO2粒子表面进行预处理，然后把表面修饰过的纳米TiO2与高密度聚乙烯（HDPE）通过熔融共混制备出纳米复合材料。将制备出的纳米复合材料在氙灯老化机上进行加速老化实验。通过热失重（TG）、红外光谱（FTIR）、透射电镜（TEM）、粒径分析对改性前后金红石型纳米TiO2粒子进行了测试和分析。通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、差示扫描量热仪（DSC）及拉伸冲击等对老化前后HDPE/TiO2纳米复合材料进行了测试和分析。实验结果表明：纳米TiO2在水浴加热80℃下以无水乙醇为介质中处理2h可获得良好的表面接枝偶联剂，通过TEM观察表面接枝后的纳米TiO2具有良好的分散性，达到预期的效果。通过SEM观察修饰的纳米TiO2在HDPE基质中具有良好的分散性，团聚体较少。通过TG测得HDPE/TiO2纳米复合材料比纯HDPE具有更高的热分解温度，对比纯HDPE与纳米改性的HDPE复合材料的力学性能，发现HDPE/TiO2纳米复合材料拉伸性能明显提高。将材料通过加速老化27天后，通过DSC、TG、拉伸冲击测试等对老化后的材料进行了测试，发现材料的热力学性能都有明显下降，但相对于纯的HDPE材料，HDPE/TiO2纳米复合材料性能损失更小。说明了加入的金红石型纳米TiO2提高了HDPE耐老化性能。